D'où vient la pierre de taille utilisée sur nos projets tels que les logements de Massy ? C'est ce que notre équipe Amoès de Marseille (Paloma, Olivier, Virginie et Ludovic) a tenté de découvrir en allant visiter la carrière de Fontvieille, située dans les Bouches-du-Rhône.
La carrière de Fontvieille fait partie du groupe de Carrières de Provence qui comporte 3 carrières en Provence, qui produisent des types de pierre différents :
Les sites d’extraction ont été créés au début des années 1950, le groupe Carrière de Provence existe quant à lui depuis 40 ans.
La carrière de Fontvieille a fourni les pierres pour la rénovation des arènes d’Arles.
La production de la carrière est principalement de la pierre de taille, de type calcaire, destinée à la construction.
L’équipe de production de la carrière de Fontvieille est composée de 7 salariés, qui sont nommés les carriers. Ceux-ci possèdent des profils polyvalents et sont formés à une multitude de compétences car ils sont amenés à intervenir sur les différents ateliers en fonction des besoins.
Dans ses débuts, la carrière fournissait en grande majorité de la pierre du Pont du Gard à destination de construction de cheminée.
Ces dernières années, la tendance est différente avec la recrudescence de projets de construction en pierre de taille. C’est donc la pierre de Fontvieille qui représente le plus gros volume des commandes actuelles, afin de fournir les chantiers de réhabilitation de bâtiments patrimoniaux ou encore de nouveaux projets de construction à base de pierre.
Les différentes étapes nécessaires à la production de pierres de taille sont les suivantes :
Dans le cadre d’une carrière à ciel ouvert, le lieu d’extraction des pierres se nomme le carreau. Le carreau peut être initié par le côté ou par le haut, selon la configuration du gisement de pierre identifié. Lorsqu’il est initié par la surface, on procède à “une découverte”, les couches de surfaces n’étant pas propre à l’extraction sur quelques mètres et devant donc être évacuées en amont de la phase d’extraction des blocs de pierre.
La carrière n’est pas en phase d’extraction de blocs en permanence. Les phases d’extraction sont modulées en fonction des commandes à fournir.
En période d’extraction, la carrière a un rythme d’extraction d’en moyenne 40 blocs soit environ 140 m3 de pierre par jour.
Les dimensions des blocs extraits sont contraintes par les dimensions des machines et le poids total obtenu : 1,6m de hauteur sur 2m de large sur 1,1m de profondeur. Le bloc obtenu fait donc un volume d’environ 3,5 m3 et un poids allant de 6,5 à 7,5 tonnes.
Lors de l’extraction, la découpe se fait à sec, et la machine qui découpe les blocs appelée une haveuse est montée sur des rails qui sont réglés de niveau (étape de précision importante pour garantir des découpes parallèles et éviter de répercuter tout décalage) et possède un bras rotatif équipé d’une sorte de tronçonneuse de 1,6m de long permettant de découper vers l’avant ou vers le bas.
Lors de l’étape de découpe, l’utilisation de volumes importants d’eau est nécessaire afin de refroidir les disques des machines. C’est pourquoi un circuit d’eau froide en circuit fermé est mis en place. Des bassins de stockage d’eau à ciel ouvert ont été créés à cette intention. L’eau est ensuite acheminée par des pompes et tuyaux jusqu’aux machines, puis l’eau chargée en poussière de pierre (appelée le brasier) chemine à travers le site jusqu’à retomber dans les bassins de stockage.
A cause de la perte par évaporation et infiltration, les bassins affichent une perte de 5 à 10 cm par semaine.
La tranche de roche visible des anciens carreaux fait apparaître une veine de roche exploitable d’une épaisseur d’une vingtaine de mètre environ.
La profondeur d’extraction des pierres est limitée par l’atteinte du niveau de la nappe phréatique.
La carrière possèdent également un ancien site d’extraction souterrain, qui était exploité dans les années 50-80. Il y a plus de perte de potentiel de matière avec ce procédé car il est nécessaire de conserver des piliers de 5 m de côté espacés tous les 10 m.
Tout au long de la chaîne de production, une certaine quantité de matière est écartée et ne finit pas dans le volume de production final de pierre de taille.
Cette quantité de matière “perdue” dans la chaîne de production représente environ 30% de la matière extraite à la base.
Cependant, si cette matière ne devient pas de la pierre de taille, elle n’est pas directement considéré comme un déchet. La pierre étant un matériau noble, la carrière s’efforce de trouver des solutions de valoriser cette matière. La grande majorité est revalorisée en produits moins qualitatifs comme de la pierre à bâtir (pierre de petite dimension à la forme aléatoire), éléments d’aménagement de la carrière, gabions, tout venant…
Une fois la pierre découpée, une couche naturelle appelée calcin se forme à la surface de celle-ci. Cette couche va évoluer tout au long de la durée de vie de la pierre mais l’apparition effective du calcin a surtout lieu lors des 6-12 premiers mois suivant la découpe de la pierre.
Le calcin est couche protectrice qui va conférer une meilleure dureté et étanchéité à la pierre sur quelques millimètres d’épaisseur. La teinte globale de la pierre a tendance à s’assombrir lors de la formation du calcin, avec des nuances variant selon le type de pierre.
La pierre, après quelques mois de calcination, peut ainsi être exposée à la pluie sans problème et va gagner en dureté en surface avec le temps .
Différents types de finition obtenus en fonction de l’outil utilisé pour la découpe :
Pierre de fontvieille classique : plus courante, environ 1 800 kg / m3
Pierre de fontvieille dure : plus dure mais quantité moins abondante, environ 2 000 kg / m3, plus onéreuse car nécessité d’extraire de la pierre de fontvieille classique pour accéder au gisement de pierre de fontvieille dure
Pierre du Pont du Gard : pierre plus abrasive à la teinte plus orangée
Pierre d’Estaillades : pierre présentant la teinte la plus claire, mais à la dureté et qualité moindre en comparaison aux autres
La pierre est un matériau relativement fragile à l’état de bloc, lorsqu’il n’est pas encore mis en oeuvre dans un bâtiment. Une détérioration des pierres peut survenir à chaque étape si les précautions nécessaires ne sont pas mises en places et si les outils adaptés ne sont pas utilisés.
Il faut garder en tête que les pierres calcaires sont relativement fragiles et les angles et arêtes peuvent être facilement abimées par des chocs ou lors de leur manutention. Les faces peuvent, quant à elles, être abîmées ou enfoncées si les pinces de manutention ne sont pas recouvertes d’une couche de matériau souple de type caoutchouc.
A tout moment, il existe un risque de fissuration des pierres selon une direction perpendiculaire aux strates horizontales des couches de pierre, autant lors de la manutention des blocs mais également pendant la durée de vie du bâtiment.
Pour éviter ce risque de possibles futures fissurations, dans le cadre de la rénovation des arènes d’Arles par exemple, le bureau de contrôle a réalisé de nombreux tests et sondages pour écarter des pierres trop à risque et réduire ainsi le risque de “poilage”.
Une épaisseur minimale des pierres est nécessaire pour leur durabilité dans le temps et éviter des risques de fissuration ou éfeuillement.
La pierre de fontvieille classique peut être découpée jusqu’ à 2 cm d’épaisseur.
La pierre de fontvieille dure, quant à elle, présente des microfissures d’argiles qui peuvent représenter une faiblesse car l’argile est sensible à la présence d’eau (gonfle en présence d’eau ou de neige puis se rétracte lors du séchage).
Les machines utilisées sur le site de la carrière sont pour la plupart électriques.
Dans l’ensemble, les machines sont entretenues au mieux afin de prolonger au maximum leur durée de vie. Ainsi, certaines machines sont fonctionnelles depuis plus de 35 ans.
Les principaux intrants du processus de production des blocs de pierre sont de l’eau pour le refroidissement des machines ou pour les découpes, et de l’huile pour les liaisons mécaniques des outils.
Une FDES produite par l’Association des Pierres du Sud est disponible et le bilan carbone de la pierre affiché est de 22,7 kg eq.CO2 (UF : 1m² de mur d’épaisseur 40 cm, mortier inclus)
L’étape la plus émissive est le transport des matériaux jusqu’au chantier. Ainsi, le caractère peu carboné de l’utilisation de la pierre naturelle sera d’autant plus pertinent que sa mise en œuvre sur chantier est proche de la carrière, permettant en plus d’adopter un circuit court avec peu d’intermédiaires impliqués dans l’acheminement.
Le chef de carrière a également parlé du rôle des bassins en termes d’impact et relation avec la biodiversité locale. Il soulignait que de nombreux oiseaux, poissons, grenouilles, ou même des animaux plus gros attirés par cette biodiversité venait s’installer de manière permanente ou occasionnelle à proximité des bassins. Concernant les anciens sites fermés, on observe que la nature reprend très rapidement ses droits après la fermeture et lorsque ces derniers sont livrés à la nature.
Les bassins peuvent également jouer le rôle de bassins de rétention pour les eaux de pluies (que les carrières soient encore en activité ou non). Ils l’ont vécu de manière significative lors des épisodes d’orages de 2003. D’une manière générale, les anciennes carrières situées en amont de villages ont un réel rôle de rétention au quotidien.